天博在线2019年博士招生《计算机控制技术》考试大纲

（本大纲仅供考生复习参考）

　　 

　　《计算机控制技术》是一门理论与实践结合紧密且工程性很强的课程，重点考核独立设计计算机控制系统的能力。要求考生全面系统地掌握计算机控制技术硬件和软件的基本概念及基本原理和控制算法，并且在设计中能灵活运用，面对系统或具体任务具备较强的分析问题和解决问题的能力。

　　一、考试内容和范围

　　1．计算机控制概论

　　典型的计算机控制系统；计算机控制系统的分类；计算机控制系统的结构和组成；计算机控制系统的性能及其指标；对象特性对控制性能的影响；计算机控制研究的课题、发展方向、发展前景。

　　2．线性离散系统的Z变换分析法

　　线性离散系统的数学描述和分析方法；差分方程的解法；Z变换与反变换；用Z变换求解差分方程；Z传递函数；连续系统的离散化；用Z传递函数来分析离散系统；线性离散系统的稳定性分析；线性离散系统的性能分析；线性离散系统的根轨迹分析法；线性离散系统的频率特性分析法。

　　3．线性离散系统的离散状态空间分析法

　　线性离散系统的离散状态空间表达式；离散状态方程的求解；线性离散系统的Z传递矩阵；线性离散系统的Z特征方程；计算机控制系统的离散状态空间表达式；用离散状态空间法分析系统的稳定性。

　　4．计算机控制系统的离散化设计

　　有限拍调节器的设计；采样频率的选择；有限拍无纹波设计；有限拍设计的改进；扰动系统的有限拍设计；W变换设计法；根轨迹设计法。

　　5．计算机控制系统的模拟化设计

　　对数频率特性法校正；数字PID控制及改进；积分分离PID、不完全微分PID、微分先行PID、带死区的PID控制；数字PID调节器参数的整定；数字PID调节器参数的自寻最优控制。

　　6．离散状态空间设计法

　　离散系统的能控性和能观测性；离散状态空间设计法；最小能量控制系统的设计；离散二次型指标的最优控制；离散系统的最大值原理；离散时间线性调节器。

　　7．复杂规律计算机控制系统的设计

　　串级控制系统的组成、工作原理、特点、应用范围、设计原则；串级主控和副控调节器的选择；副控回路微分先行串级控制系统；多回路串级控制系统。前馈控制的工作原理、类型；多变量前馈控制；前馈控制的设计原则；前馈调节器参数的整定。纯滞后对象的控制；大林算法；纯滞后补偿控制；多变量解耦控制；解耦控制原理；多变量解耦控制；比值控制；均匀控制；分程控制；自动选择性控制。

　　8．集散型控制系统

　　集散型控制系统的特点、发展概况；典型的集散型控制系统；集散型控制系统的可靠性；集散型控制系统数据通信概要；集散型控制系统的应用。

　　9．计算机控制系统的设计与实现

　　体系结构设计、系统总线选择和计算机机型选择；输入、输出通道设计；工业控制机提高可靠性的措施；数字调节器的计算机实现；数学模型的转换；控制系统的计算机辅助设计、计算和数字仿真；计算机控制程序设计概要；计算机控制系统的设计。

　　二、考题形式及评分标准

　　考试方式为闭卷笔试，满分为100分，考试时间为180分钟。试题有一定的区分度，难易程度适当，一般应使本学科、专业本科毕业的优秀考生能取得及格以上成绩。按步骤计分，存在多种解题方法的，则对应多种计分方案。如果卷面答题内容能明确表明是由于前一步骤出错而引发的出错，将少扣分或者不扣分。如卷面有主观题，则按提出问题、分析问题、解决问题的能力和方法的先进性、合理性计分。考试允许携带基本作图工具（如刻度尺等）、计算器。

　　三、主要参考教材

　　《计算机控制系统（第2 版）》，何克忠，李伟，清华大学出版社，2015年。

　　《计算机控制系统（第2 版）》，刘建昌等，科学出版社，2016年。

　　 

电子与信息工程学院

2019年1月